• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.2317-2323
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• 2010

근경직으로 인한 질병을 판단하기 위한 새로운 비침습적 초음파 근경직도 측정 시스템을 검증하기 위해 근경직 발생시 근전도의 변화를 분석하였다. 근경직 유발을 위해 하지 대퇴직근에서 등척성 운동을 실시하였다. 실험 프로토콜에 따라 실험을 반복 실시하였다. 이때 바이오시스템3를 이용하여 무릎관절토크의 크기 및 토크를 실시간으로 측정하였다. 또한 대퇴직근에서 근전도 측정 시스템으로 근전도를 측정하였다. 피검자는 실험 프로토콜에 따라 최초 무릎관절 토크의 최대수의적 등척성수축(MVC : maximal voluntary contraction)을 측정하고,. MVC의 50%에서 -5%로 떨어질때까지 등척성 운동을 지속하였다. 근경직 유발시 근전도 신호를 신호처리 과정을 거쳐 중앙주파수변동과 실효값 변화로 나타내었으며, 이러한 결과가 근경직도 측정 시스템의 결과와 유의함을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.738-745
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• 2001

본 논문에서는 추적시스템이 3차원 공간을 움직이는 이동물체를 추적한다. 오차없이 추적하기 위하여 제어시스템은 인공지능을 가진 퍼지제어기를 사용하였다. 추적시스템은 요(yaw)운동과 롤(roll) 운동을 통해 3차원 공간을 추적한다. 추적시스템으로는 2링크 매니플레이터를 사용하였고, 매니플레이터의 관절각 $\theta_1는 0^{\circ}에서\; 360^{\circ}$까지 회전 할 수 있으며, 관절각 $\theta_a는 0^{\circ}에서\; 180^{\circ}$까지 회전할 수 있다. 퍼지제어기의 퍼지화 방법은 싱클톤방법, 제어 규칙은 25개, 추론법은 간략화된 Mamdani의 추론법, 비퍼지화 방법은 간략화된 무게 중심법을 사용하였다. 시뮬레이션은 퍼지제어기의 성능을 평가하기 위해 같은 조건하에 CTM제어기와 비교하였다. 매니플레이터에 외란 토크를 적용하지 않았을 때 두 제어기 모두 추적오차가 0에 가까웠으며, 외란토크가 0.4N 일 때 CTM제어기를 사용한 경우에는 퍼지제어기를 사용한 경우보다 시뮬레이션결과 절대 오차 합이 10배 이상 큼을 알 수 있다. 퍼지 제어기가 CTM제어기보다 외란토크의 추가시 강함을 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.417-423
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• 2012

본 논문에서는 모터 설계에서 기존의 단일 모터를 사용한 구동 구조의 단점을 보완하고 중공형 관절의 장점을 활용할 수 있는 방안으로 다수의 모터를 이용한 관절 구성을 통해 높은 토크, 높은 정밀성, 낮은 백래쉬 구현 방법, 2차적인 안전장치 설계 및 적용 방법 등을 제시한다.

• 구강회복응용과학지
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• 제26권3호
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• pp.273-283
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• 2010

이 연구는 다수의 임플란트에 의해 지지되는 보철물과 단일 임플란트 보철물에서 호환 가능한 세 가지 종류의 나사의 풀림토크값을 측정하여 나사 결합부 안정성에 차이가 있는지를 알아보고자 하였다. 이를 위해, 네 개의 외부 육각 임플란트에 직접 연결되는 임플란트 상부구조물을, 아크릴릭 레진을 이용한 연결인상법으로 얻은 총 6개의 실험모형에 20 Ncm의 힘으로 조인 후, 각 나사의 풀림토크값을 총 2회 측정하였다. 사용한 지대주 나사는 토크타이트(TorqTite), 골드타이트(Gold-Tite), 그리고, 티타늄(Titanium) 나사였다. 또한, 단일 임플란트 수복의 경우 를 가정하여 총 5개의 실험모형 상의 2개의 임플란트에, 한 개의 지대주(GoldAdapt Engaging)를 다시 세 종류의 나사로 연결한 후, 각 나사의 풀림토크값을 총 2회 측정하였다. 나사의 풀림토크값의 비교를 위한 통계적 분석을 혼합모형(mixed model)을 이용하여 유의수준 .05에서 실시한 결과, 다수 임플란트 지지 상부구조물의 경우, 나사의 종류에 따른 풀림토크값은 통계적으로 유의성 있는 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 그러나 단일 임플란트 지대주의 경우에는 통계적으로 유의성 있는 차이를 보였으며(p=0.0175), 토크타이트 나사(p=0.0462)와 티타늄 나사(p=0.0348)는 각각, 골드타이트 나사보다 유의성 있게 큰 풀림토크값을 보였으나, 두 나사 간에는 유의성 있는 차이가 없었다(p>0.05). 이상의 연구 결과로 보아, 서로 다른 종류의 나사가 나사 결합부의 초기 안정성에 미치는 영향은, 단일 임플란트 보철물의 경우에서와는 달리, 다수의 임플란트에 의해 지지되는 보철물의 경우에는 미미하다고 할 수 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권6호
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• pp.650-657
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• 2013

This study uses a muscle activation sensor and elbow joint model to develop an estimation algorithm for human elbow joint torque for use in a human-robot interface. A modular-type MVS (Muscle Volume Sensor) and calibration algorithm are developed to measure the muscle activation signal, which is represented through the normalization of the calibrated signal of the MVS. A Hill-type model is applied to the muscle activation signal and the kinematic model of the muscle can be used to estimate the joint torques. Experiments were performed to evaluate the performance of the proposed algorithm by isotonic contraction motion using the KIN-COM$^{(R)}$ equipment at 5, 10, and 15Nm. The algorithm and its feasibility for use as a human-robot interface are verified by comparing the joint load condition and the torque estimated by the algorithm.

• 구강회복응용과학지
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• 제36권2호
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• pp.95-103
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• 2020

목적: 본 연구의 목적은 내부연결 원추형 임플란트의 육각구조 유무가 임플란트 지대주 장축변위와 임플란트 지대주 나사의 풀림토크에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 내부연결 원추형 임플란트를 육각구조를 가진 지대주 그룹(HEX)과 육각구조를 갖지 않는 지대주 그룹(CON)으로 나누고 각 그룹 당 10쌍의 시편을 체결하였다. 지대주 나사를 30 Ncm 조임회전력을 가하여 체결한 뒤 장축변위 및 풀림토크값을 측정하고 250 N 수직적 반복하중을 100,000회 가한 뒤 장축변위 및 풀림토크값을 측정하였다. 각 단계마다 디지털 마이크로미터를 이용하여 임플란트 직경과 수직적 높이를 측정하였고 전자 토크게이지를 이용하여 풀림토크값을 측정하였다. 각 군간의 값의 유의차를 확인하기 위하여 독립 표본 T 검정을 이용하여 통계분석하였다(α = 0.05). 결과: HEX 군은 조임회전력을 가한 뒤 유의하게 높은 장축변위를 나타내였다(P < 0.05). HEX 군과 CON 군은 수직적 반복하중 후 장축변위에 유의한 차이를 보이지 않았다(P = 0.052). HEX 군과 CON 군은 수직적 반복하중 전, 후 풀림토크값 모두 유의한 차이를 보이지 않았다(P = 0.057 and P = 0.138). 모든 그룹에서 반복하중 후 풀림토크값 상실율이 증가하였다(P < 0.05). 결론: 내부연결 원추형 임플란트에서 육각구조를 가진 경우 장축 변위가 더 컸으며, 그 외의 연결부 안정성은 유사하였다. 모든 그룹에서 반복하중 후 풀림토크값 상실율이 증가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2370-2378
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• 2015

본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터의 토크 최소화를 위한 궤적계획을 위해 라그랑지 보간법을 이용한 Algorithm을 제안하였다. 이를 위해 로봇 매니퓰레이터의 위치에 대한 구속조건이 주어지고 안정성이 보장되어야 한다. 라그랑지 보간법의 Runge's 현상을 회피하기 위해 Chebyshev 보간점을 이용하여 시간 보간점을 설정하였고, 이에 대응하는 최적각도를 찾아내어 라그랑지 보간법을 이용한 매끄러운 관절의 각도, 속도, 가속도 궤적을 얻을 수 있다. 로봇 매니퓰레이터의 토크 소비 최적화를 위한 성능지표를 선정하였으며, 계산된 궤적을 통해 이 성능지표가 최소값을 가지도록 반복 계산하는 과정을 거친다. 이를 통해, 토크와 성능지표를 최소화 시키는 최적의 궤적을 얻을 수 있으며, 로봇 매니퓰레이터가 작업을 수행하기 위한 움직임의 안전성을 보장한다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.65-72
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• 2016

본 논문은 계단 보행 조건에서 작동할 수 있는 능동형 대퇴의지를 설계하고 구조 최적화를 통해 경량화를 진행하는 것을 목적으로 한다. 계단 보행 시 무릎에 걸리는 토크는 일반 보행에 비해 크므로 능동형 상대적으로 큰 토크를 낼 수 있는 동력 시스템이 필요하다. 또한 의지의 무게는 사용자의 착용감과 피로감과 연관이 되므로 의지의 경량화 설계 또한 필수적이다. 계단 보행 시 필요한 토크를 만들어내고 경량화와 소형화 구조를 적용하기 위해 플랫형 BLDC 모터를 사용하였다. 다양한 감속 장치를 이용해 필요 토크를 생성하고 작동각도 및 속도를 만족할 수 있게 감속비를 선정하였다. 구조 및 구동부 설계가 완료된 후 최적화를 통해 구조 경량화를 수행하였다. 계단 보행 시 나타나는 하중 조건을 고려하여 최적화를 수행하였으며, 해석 및 실험을 통해 최적화된 구조의 안정성을 검증하였다. 결과적으로 구조물의 강성은 유지하면서 위상 최적화와 형상 최적화를 통하여 무게를 감량하였으며, 공간 효율이 좋아졌다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.623-624
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• 2009

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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• pp.7-10
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• 2003

뱀형 로봇은 자유도보다 액추에이터의 수가 적은 논홀로믹 구속조건(nonholonomic constraint)을 가지며, 단순한 신체구조 이지만 초-여유자유도 구속조건(hyper-redundant constraint)을 이용해서 기밀한 운동과 다양한 기능을 만들어내는 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 6개의 관절로 각 링크가 2차원 상에서 직렬로 연결된 뱀형 로봇의 기구설계 및 기구학과 동력학을 바탕으로 설계된 기구에 대해 해석하여 운동방정식을 유도하여 추진원리와 운동원리에 관하여 알아본다. 기본적인 운동 메커니즘을 해석하여 구현한 알고리즘을 제작한 로봇에 적용하여 추진 원리와 운동원리를 검증한다. 실험용 로봇은 링크 중앙에 법선 방향으로 마찰력이 발생할 수 있도록 수동바퀴를 가지고 있으며, PC와 RF(Radio Frequency)로 직렬통신을 하며 PC에서의 운동 명령의 조작에 의해 전진, 후진, 좌/우 방향으로 회전을 할 수 있도록 운동 알고리즘을 적용할 수 있도록 제작되었다. 특징으로는 일반적으로 토크를 입력으로 하지 않고 각도를 입력으로 하여 관절을 제어하고 있다는 점이 있으며, 운동방정식 또한 이에 대한 관계를 바탕으로 유도한 것이다.